LHC bije rekord energii. Czy odkryje, z czego składa się niewidzialna większość Wszechświata?

Wielki Zderzacz Hadronów (Large Hadron Collider, czyli LHC) to największy na świecie akcelerator, czyli przyspieszacz cząstek. Fizycy rozpędzają je do olbrzymich prędkości, bo w takich zderzeniach powstają inne cząstki, które mogą badać.

Zderzacz uruchomiono na granicy francusko-szwajcarskiej pod Genewą w 2009 roku. Trzy lat później, w 2012 dane ze zderzeń pozwoliły wykryć ostatnią poszukiwaną przez fizyków cząstkę - bozon Higgsa. Akcelerator pracował pracował do 2019 roku. Potem postanowiono zwiększyć jego moc.

Prace trwały trzy lata i LHC uruchomiono po przerwie w ubiegły piątek, 22 kwietnia. Trzy dni wystarczyły, żeby pobił rekord energii rozpędzonych cząstek. Poprzedni wynosił 6,5 TeV (teraelektronowolta), teraz ogłoszono, że energia zderzeń osiągnęła 6,8 TeV. To bardzo blisko maksymalnej energii, która wynosi 7 TeV.

Po co w ogóle fizycy rozpędzają i zderzają ze sobą cząstki? Pozwala to sprawdzać teoretyczne przewidywania, wyliczane z równań. To tak zwany Model Standardowy, opracowywany do lat 70 ubiegłego wieku. Pozwolił przewidzieć odkrycie bozonu Higgsa, ostatniej brakującej w nim cząstki.

Niestety Model Standardowy nie tłumaczy wszystkiego. Nie wynika z niego, dlaczego dane cząstki mają akurat taką, a nie inną masę. Fizycy podejrzewają, że nie jest to model kompletny. Mogą istnieć nieznane jeszcze prawa fizyki.

Ulepszenie LHC polegało na zwężeniu wiązek rozpędzanych protonów. To sprawi, że częściej będą się ze sobą zderzać, a fizycy zdobędą więcej danych. Będzie to 30 milionów zderzeń cząstek na sekundę.

Wielki Zderzacz Hadronów wyposażono też w nowe detektory (FASER oraz SND@LHC), które mają szukać śladów nowych cząstek i praw fizyki. Wyniki zderzeń protonów mogą wyjaśnić, z czego składa się ciemna materia. 80 procent materii we wszechświecie przyciąga bowiem normalną, widoczną materię - nie wiemy jednak, z czego ciemna materia jest zbudowana.

Eksperymenty w ulepszonym Wielkim Zderzaczu Hadronów potrwają do 2026 roku.